Прибор для склерометрических исследований материалов

 

Изобретение относится к испытательным приборам и может быть использовано для склерометрических исследований материалов . Цель изобретения - повышение точности измерений микротвердости за счет измерения упругих деформаций материалов . Нагружают индентор 9 нормальной силой и перемещают его вдоль поверхности образца 5. Оценивают удельную работу усилия царапания как отношение величины сопротивления движению индентора к площади поперечного сечения внедренной части индентора. Информация может быть выведена на самописец как функция от длины царапины либо как функция от времени при данной скорости перемещения индентора относительно образца . 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1619132 А1 (ы)з G 01 N 3/46

ГосудАРстВенный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4284729/28 (22) 22.07.87 (46) 07.01.91. Бюл. 3Ф 1 (71) Институт проблем прочности АН УССР (72) И.С.Шинкарук (53) 620.178 154.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 352198, кл. G 01 и 3/46, 1968.

Авторское свидетельство СССР

ЬВ 1150516, кл. 6 01 N 3/46, 1985, Авторское свидетельство СССР

f4 386316, кл. 6 01 и 3/46, 1971. (54) ПРИБОР ДЛЯ СКЛЕРОМЕТРИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательным приборам и может быть использовано для склерометрических исследований материалов. Цель изобретения — повышение точности измерений микротвердости за счет измерения упругих деформаций материалов. Нагружают индентор 9 нормальной силой и перемещают его вдоль поверхности образца 5. Оценивают удельную работу усилия царапания как отношение величины сопротивления движению индентора к площади поперечного сечения внедренной части индентора. Информация может быть выведена на самописец как функция от длины царапины либо как функция от времени при данной скорости перемещения индентора относительно образца. 1 ил.

161 9132

Изобретение относится к приборам для испытания материалов и может быть использовано для склераметрических исследований процессов трения и измерения прочности поверхностных слоев различных материалов методом царапания.

Цель изобретения — повышение точности измерения микротвердости за счет измерения упругих деформаций материалов, На чертеже изображена структурная схема прибора.

Прибор содержит станину 1, установленную на ней направляющую ", узел 3 нагружения, механизм 4 перемещения образца 5, предметный стол 6 для крепления образца 5, установленный на направляющей 2, микрометрический винт 7, установленный на стойке 8 и предназначенный для возвратно-поступательного перемещения индентора 9 и щупа 10, закрепленных на механизме Э перемещения посредством тензобалки 11, первый датчик

12 усилий, сориентированный перпендикулярна плоскости перемещения стола, второй датчик 13 усилий, сориентированный паралелльно плоскости перемещения стола, два датчика 14 и 15 перемещений, расположенных перпендикулярно плоскости перемещения стола, и измерительную схему, выполненную в виде цифрового индикатора 16, первый вход котарога соединен с первым датчиком 12 усилий, сумматора 17, входы которого cQBр хе с да.гчиками усилий, делительного блока;8, первый вход которого соединен с выходам сумматора 17, и множительно-степенного блока i9, вход которого соединен с выходами датчиков перемещений, а выходс вторым входом делительнога блока 18;

Прибор работает следующим образом, К образцу 5, установленному на предметный стол 6, при помощи механизма 3 нагружения прдводится индентор 9 с контрольным щупом 10. Посредством микрометрического винта 7 с визуальным контролем по цифровому индикатору 16 задается либо нормальное усилие на индентор, либо глубина внедрения индентора в материал образца 5. Затем включением механизма 4 перемещения производится перемещение образца 5 относительно индентора 9 с заданной скоростью. Разность сигналов датчиков 14 и 15 линейных перемещений дает сигнал абсолютного внедрения индентора 9 в материал образца 5, На выходе делительного блока 18 Определяется текущее значение отношения ве5 личины усилия сопротивления движению индентора 9, получаемого на выходе суммирующего блока 17 по двум составляющим, к площади поперечного сечения внедренной части индентора 9.

10 Данная величина имеет физический смысл удельной работы усилия царапания, она может быть выведена на самописец как функция от длины царапины, либо как функция от времени при данной скорости пере15 мещения индентора относительно образца.

Информация может быть передана в цифровом виде на ЭВМ для привлечения математического аппарата к расчету данной величины по теории вероятности, отстрайки

20 от помех, построения вероятных характеристик.

Величина удельной работы усилия царапания определяется делением работы царапания на объем вытесненного инденто25 рам металла или частным от деления усилия на площадь поперечного сечения внедренной части индентора.

В описываемом приборе сигнал усилия перемещения индентора определяется на

30 выходе блока 17, площадь поперечного сечени внедренной части индентора определяется произведением квадрата величины внедрения индентора на коэффициент, зависящий от ега типа и величины угла эаост35 рения.

Формула изобретения

Прибор для склерометрических исследований материалов, содержащий станину, закрепленный на станине стол для крепле40 ния образца, узел нагружения с индентором, механизм перемещения образца, датчик усилий, сориентированный перпендикулярно плоскости перемещения стола, и датчик перемещений, установленные иа на45 гружающем устройстве, и измерительную схему, отл и ч а ю щи и с я тем„что, с целью повышения точности измерения микротвердости, он снабжен вторым датчиком перемещений и вторым датчиком усилий, 50 сориентированным параллельно плоскости перемещения стола, а датчики перемещений расположены перпендикулярно плоскости перемещения стола.